Ficha Técnica do LED SMD Mid-Power 67-22ST - Pacote PLCC-2 - Tensão 34-38V - Corrente 25mA - LED Branco - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 67-22ST é um LED Mid-Power de montagem em superfície (SMD) encapsulado num pacote PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier). Trata-se de uma solução de LED branco que oferece um equilíbrio entre desempenho, eficiência e fator de forma compacto, tornando-o adequado para uma vasta gama de aplicações de iluminação que requerem uma saída de luz fiável e consistente.

1.1 Vantagens Principais e Posicionamento

Este pacote de LED caracteriza-se por várias vantagens-chave que o posicionam como um componente versátil no mercado de iluminação. Oferece uma elevada intensidade luminosa, garantindo uma iluminação brilhante e eficaz. O dispositivo apresenta um ângulo de visão amplo, tipicamente de 120 graus, o que promove uma distribuição uniforme da luz e é ideal para aplicações que requerem cobertura de área ampla. Além disso, é construído com materiais sem chumbo (Pb-free) e cumpre as principais regulamentações ambientais e de segurança, incluindo RoHS, REACH da UE e padrões livres de halogênio (com Bromo <900ppm, Cloro <900ppm, Br+Cl <1500ppm). A utilização do sistema de binning padrão ANSI para características de cor garante consistência e previsibilidade no desempenho cromático entre lotes de produção.

1.2 Aplicações Alvo

A combinação de alta eficácia, bom índice de reprodução de cor (IRC/CRI), baixo consumo de energia e pegada compacta torna este LED adequado para inúmeras aplicações. Os principais casos de uso incluem iluminação geral, iluminação decorativa e de entretenimento, indicadores de estado, várias tarefas de iluminação e retroiluminação de interruptores.

2. Análise de Parâmetros Técnicos

Esta secção fornece uma interpretação objetiva e detalhada das principais especificações técnicas do LED, conforme definido na ficha técnica sob condições de teste padrão (temperatura do ponto de soldadura a 25°C).

2.1 Valores Máximos Absolutos

Os Valores Máximos Absolutos definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. Estes não se destinam à operação normal.

• Corrente Direta (I_F): 36 mA (Contínua)
• Corrente Direta de Pico (I_FP): 72 mA (Pulsada, Ciclo de Trabalho 1/10, Largura de Pulso 10ms)
• Dissipação de Potência (P_d): 1368 mW
• Temperatura de Operação (T_opr): -40°C a +85°C
• Temperatura de Armazenamento (T_stg): -40°C a +100°C
• Resistência Térmica, Junção ao Ponto de Soldadura (R_{th J-S}): 16 °C/W
• Temperatura Máxima da Junção (T_j): 115 °C

Nota Importante:O dispositivo é sensível a descargas eletrostáticas (ESD). Devem ser seguidas as devidas precauções de manuseamento ESD durante a montagem e o manuseio para evitar falhas latentes ou catastróficas.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes parâmetros são medidos na corrente direta de operação típica de 25 mA.

• Fluxo Luminoso (Φ): O fluxo luminoso mínimo é especificado como 120 lm, com uma tolerância típica de ±11%. O valor real do fluxo depende do código de bin específico (ex.: S3A, S3B, etc.).
• Tensão Direta (V_F): Varia de um mínimo de 34 V a um máximo de 38 V a 25mA. A tolerância típica é de ±0.1V, e são definidos bins de tensão específicos (C4 a C7) para um controlo mais apertado.
• Índice de Reprodução de Cor (IRC/CRI/Ra): É garantido um IRC mínimo de 80, com uma tolerância de ±2. O valor R9 (vermelho saturado) é especificado como mínimo 0.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2): O ângulo de meia intensidade é tipicamente de 120 graus.

2.3 Características Térmicas e de Soldagem

Uma gestão térmica adequada é crítica para a longevidade do LED e a manutenção do desempenho.

• A resistência térmica de 16 °C/W indica o aumento de temperatura da junção para o ponto de soldadura por watt de potência dissipada. Recomenda-se um layout eficaz da PCB e a possível utilização de vias térmicas para gerir o calor.
• Soldadura por Reflow: O LED pode suportar uma temperatura de pico de 260°C durante um máximo de 10 segundos.
• Soldadura Manual: Se necessário, pode ser aplicada uma ponta de ferro de soldar a 350°C por um máximo de 3 segundos.

3. Explicação do Sistema de Binning

O produto utiliza um sistema abrangente de binning para categorizar as variações-chave de desempenho, permitindo aos projetistas selecionar LEDs com características consistentes para a sua aplicação.

3.1 Binning de Fluxo Luminoso

O fluxo luminoso é agrupado em bins denotados por códigos como S3A, S3B, S4A, etc. Cada bin define uma gama mínima e máxima de fluxo medida a I_F=25mA. Por exemplo, o bin S3A cobre 120 a 125 lm, e o S3B cobre 125 a 130 lm. Isto permite a seleção com base nos requisitos de brilho.

3.2 Binning de Tensão Direta

A tensão direta é agrupada em bins para auxiliar no projeto do circuito, particularmente para acionar múltiplos LEDs em série. Os bins variam de C4 (34.0-35.0V) a C7 (37.0-38.0V). Selecionar LEDs do mesmo bin de tensão ou de bins adjacentes pode ajudar a garantir uma distribuição de corrente mais uniforme em strings paralelas ou requisitos de tensão previsíveis em strings em série.

3.3 Binning de Cromaticidade e Temperatura de Cor

A ficha técnica fornece caixas detalhadas de coordenadas de cromaticidade (CIE x, y) para diferentes Temperaturas de Cor Correlacionadas (CCTs) como 2700K e 3000K. São apresentados múltiplos esquemas de binning:

• Elipses de MacAdam de 3 e 5 PASSOS: Estas definem uma consistência de cor mais apertada. Um bin "3-PASSOS" garante que todos os LEDs caem dentro de uma elipse de MacAdam de 3 passos, representando uma variação de cor muito pequena, perceptível apenas sob comparação cuidadosa. "5-PASSOS" é ligeiramente mais amplo, mas ainda garante uma boa uniformidade de cor para a maioria das aplicações.
• Bins de Cromaticidade Detalhados de 7 Códigos: Para cada CCT (ex.: 2700K), é fornecida uma subdivisão adicional em códigos como 27-7A, 27-7B, etc., com cantos de coordenadas específicos e gamas de CCT de referência (ex.: 2580K~2718K). Isto permite um emparelhamento de cor extremamente preciso em aplicações críticas.

3.4 Índice de Reprodução de Cor (IRC/CRI)

O IRC é indicado por uma letra no número de peça (ex.: 'K' para IRC 80 Mín.). A tabela define símbolos de M (IRC 60 Mín.) a H (IRC 90 Mín.), com os exemplos de peças a utilizarem 'K' para um IRC mínimo de 80.

4. Numeração do Produto e Guia de Encomenda

4.1 Explicação do Número de Peça

O número de peça segue um formato estruturado:67-22ST/KKE-NXX XX XX 380U2/SZM/2T

• 67-22ST/: Tipo de pacote base.
• K: Código do bin de IRC (K = 80 Mín.).
• KE: Provavelmente código interno.
• N: Índice de IRC (N=65 Mín., mas substituído por 'K' neste caso? O exemplo usa KKE-N...). O exemplo esclarece que 'K' define IRC=80.
• Primeiro XX: Temperatura de Cor em centenas de Kelvin (ex.: 27 para 2700K).
• Segundo XX: Código de Fluxo Luminoso (ex.: 12 para 120 lm mín.).
• Terceiro XX: Provavelmente um sub-bin de fluxo ou cor.
• 380: Índice de Tensão Direta (38.0V máx.).
• U2: Índice de Corrente Direta (I_F=25mA).
• /SZM/2T: Especificação de embalagem e fita.

Exemplo:67-22ST/KKE-N27120380U2/SZM/2T decodifica para: IRC 80 Mín., CCT 2700K, Fluxo 120 lm mín., V_F38.0V máx., I_F 25mA.

4.2 Lista de Produção em Massa

A ficha técnica lista números de peça específicos disponíveis para produção em massa, abrangendo CCTs populares com um IRC mínimo de 80:

• 2700K (120 lm mín.)
• 3000K (125 lm mín.)
• 4000K (130 lm mín.)
• 5000K (130 lm mín.)
• 6500K (130 lm mín.)

5. Diretrizes de Aplicação e Considerações de Projeto

5.1 Cenários de Aplicação Típicos

Com base nas suas especificações, este LED é bem adequado para:

• Iluminação Interior Geral:A sua gama de CCT de 2700K-6500K e bom IRC tornam-no adequado para iluminação ambiente em casas, escritórios e espaços comerciais, especialmente quando usado em matrizes em módulos ou fitas LED.
• Iluminação Decorativa & Arquitetónica:O ângulo de visão amplo e os bins de cor consistentes são ideais para sancas, prateleiras, sinalização e iluminação de fachadas onde se deseja uma propagação uniforme da luz.
• Iluminação Funcional:Pode ser usado em luzes de tarefa, iluminação de armários ou iluminação sob armário, onde o seu brilho e qualidade de cor são benéficos.

5.2 Projeto do Circuito Acionador (Driver)

Dada a elevada tensão direta (34-38V a 25mA), um acionador (driver) de LED de corrente constante é essencial. O driver deve ser classificado para fornecer a corrente necessária, acomodando a tensão direta total da(s) string(s) de LED. Para um único LED, a tensão de saída do driver deve exceder ~38V. Para múltiplos LEDs em série, a V_Ftotal soma-se (ex.: 3 LEDs podem requerer ~102-114V), o que influencia a seleção do driver. A baixa corrente (25mA) permite projetos de driver eficientes e a possibilidade de acionar muitas strings paralelas a partir de uma única fonte regulada em corrente com balastragem apropriada.

5.3 Projeto de Gestão Térmica

Com uma dissipação de potência de até ~0.95W (38V * 0.025A) e uma resistência térmica de 16°C/W, o aumento da temperatura da junção a partir do ponto de soldadura pode ser significativo. Por exemplo, se o ponto de soldadura atingir 60°C, a junção pode estar a 60°C + (0.95W * 16°C/W) = ~75°C, o que está dentro dos limites, mas reduz a saída de luz e a vida útil. Portanto, projetar a PCB com área de cobre adequada (atuando como dissipador de calor) e garantir um bom fluxo de ar no dispositivo final são cruciais para manter o desempenho e a longevidade.

5.4 Considerações de Projeto Óptico

O ângulo de visão de 120 graus é inerentemente amplo. Para aplicações que requerem um feixe mais focado, seriam necessárias óticas secundárias, como lentes ou refletores. A resina transparente do pacote é adequada para uso com tais óticas sem perdas significativas por absorção.

6. Curvas de Desempenho e Análise de Cromaticidade

A ficha técnica inclui diagramas de cromaticidade CIE 1931 com as gamas de bins plotadas para 2700K e 3000K. Estes diagramas são cruciais para compreender a variação do ponto de cor.

6.1 Interpretação dos Diagramas de Cromaticidade

O lugar geométrico do corpo negro (a linha curva) representa a cor de um radiador teórico perfeito a diferentes temperaturas. Os bins (retângulos ou paralelogramos) mostram a dispersão permitida das coordenadas de cor (x,y) para um determinado bin de CCT. Escolher um bin mais apertado (ex.: 3-PASSOS) garante que todos os LEDs parecerão quase idênticos em cor ao olho humano, o que é vital para produtos de iluminação de alta qualidade onde o desajuste de cor é inaceitável. Os cantos de coordenadas fornecidos permitem cálculos precisos de mistura de cor em sistemas multi-LED.

7. Comparação e Racional de Seleção

Comparado com LEDs tradicionais de orifício passante (through-hole), este pacote SMD oferece vantagens significativas na montagem automatizada, no caminho térmico para a PCB e na miniaturização do projeto. Dentro do segmento SMD Mid-Power, os seus principais diferenciadores são a sua tensão direta relativamente alta (sugerindo que pode conter múltiplos chips em série dentro do pacote) e a disponibilidade de opções de binning de cromaticidade apertadas. Isto torna-o competitivo em aplicações que requerem boa consistência de cor a um nível de potência moderado, preenchendo a lacuna entre LEDs indicadores de baixa potência e LEDs de iluminação de alta potência.

8. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Qual é a corrente de operação típica para este LED?

R: A ficha técnica especifica as características eletro-ópticas a I_F=25mA, que é a corrente de operação típica recomendada. Pode ser acionado até ao Valor Máximo Absoluto de 36mA contínuos, mas isto aumentará o calor e pode reduzir a vida útil e a eficiência.

P: Como interpreto a tolerância de fluxo luminoso de ±11%?

R: Isto significa que o fluxo luminoso real de um determinado LED pode variar ±11% em relação ao valor nominal do bin. Por exemplo, um LED do bin de 120 lm mín. pode realmente medir entre aproximadamente 107 lm e 133 lm. Para um brilho consistente, é aconselhável obter LEDs de um único lote de produção.

P: Posso acionar este LED diretamente com uma fonte de tensão constante?

R: Não. Os LEDs são dispositivos acionados por corrente. A sua tensão direta tem uma tolerância e varia com a temperatura. Uma alimentação de tensão constante levaria a uma corrente não controlada, potencialmente excedendo a classificação máxima e destruindo o LED. Utilize sempre um driver de corrente constante ou um circuito limitador de corrente.

P: O que significa a conformidade "livre de halogênio" para a minha aplicação?

R: Materiais livres de halogênio reduzem a emissão de fumos tóxicos e corrosivos (como dioxinas) em caso de incêndio. Isto é cada vez mais importante para eletrónica de consumo, iluminação interior e produtos com certificações ambientais ou de segurança específicas (ex.: para uso em espaços públicos fechados).

9. Princípios Técnicos e Tendências

9.1 Princípio de Funcionamento

Este LED baseia-se na tecnologia de semicondutores. Quando uma tensão direta que excede a sua energia de bandgap é aplicada, os eletrões e as lacunas recombinam-se dentro da região ativa do chip de InGaN (Nitreto de Gálio e Índio), libertando energia na forma de fotões (luz). A composição específica das camadas de semicondutor e o uso de fósforos (para LEDs brancos) determinam o comprimento de onda e a cor da luz emitida. O pacote PLCC-2 fornece proteção mecânica, conexões elétricas e uma lente óptica primária, facilitando a transferência de calor para a placa de circuito impresso.

9.2 Tendências da Indústria

O segmento de LED Mid-Power continua a evoluir no sentido de maior eficácia (mais lúmens por watt), melhor reprodução de cor (valores R9 mais altos, espectro mais completo) e maior fiabilidade. Há também uma forte tendência para a padronização de footprints e dados fotométricos para simplificar o projeto e o aprovisionamento. A inclusão de binning detalhado de cromaticidade e fluxo, como visto nesta ficha técnica, reflete a procura do mercado por desempenho previsível e consistência de cor na produção em volume, o que é crítico para a substituição de fontes de luz tradicionais pela tecnologia LED em aplicações de iluminação profissional.